matlab二維圖繪製方法探究

一、基礎繪圖函數

在matlab中，基礎的二維圖繪製函數有plot、scatter、stem等。其中，plot函數可以繪製折線圖、曲線圖、散點圖等，通過設置參數可以更改顏色、線型、線寬等，如下面代碼所示：

x = linspace(-pi,pi,100);
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'r--','LineWidth',2);
hold on;
plot(x,y2,'b:','LineWidth',2);
xlabel('x');
ylabel('y');
title('plot函數繪製的正弦和餘弦曲線');
legend('y1=sin(x)','y2=cos(x)');

上述代碼通過linspace生成x軸坐標，通過sin和cos函數生成y軸坐標，然後使用plot函數進行繪製。其中，’r–‘和’b:’分別代表紅色虛線和藍色點線的線型，’LineWidth’參數代表線寬，’hold on’表示在同一圖中繪製多個圖形，’xlabel’和’ylabel’設置x軸、y軸的標籤，’title’設置圖形的標題，’legend’用於標註圖線的含義。

scatter函數可以繪製散點圖，與plot函數類似，可以通過設置參數修改顏色、大小、形狀等，如下所示的代碼：

x = rand(1,100);
y = rand(1,100);
size = 30*rand(1,100);
color = rand(1,100);
scatter(x,y,size,color,'filled');
xlabel('x');
ylabel('y');
title('scatter函數繪製的散點圖');

上述代碼通過rand函數生成x、y坐標和大小、顏色參數，然後使用scatter函數繪製。其中，’filled’表示填充散點，’xlabel’和’ylabel’設置x軸、y軸的標籤，’title’設置圖形的標題。

二、高級繪圖函數

除了基礎繪圖函數外，matlab還提供了許多高級繪圖函數，如contour、quiver、surf等。這些函數可以繪製等高線圖、矢量圖、三維曲面圖等，可以更直觀地顯示數據。

contour函數可繪製二維等高線圖，代碼示例如下：

[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:2);
Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2);
contour(X,Y,Z);
xlabel('x');
ylabel('y');
title('contour函數繪製的等高線圖');

上述代碼中，meshgrid函數生成x、y矩陣，用於表示坐標點。Z表示對應每個坐標點的高度，通過contour函數繪製等高線圖。’xlabel’和’ylabel’設置x軸、y軸的標籤，’title’設置圖形的標題。

quiver函數可繪製矢量圖，用於表示數據的方向和大小，代碼示例如下：

x = linspace(-2*pi,2*pi,20);
y = linspace(-2*pi,2*pi,20);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
u = cos(X).*sin(Y);
v = sin(X);
quiver(X,Y,u,v);
xlabel('x');
ylabel('y');
title('quiver函數繪製的矢量圖');

上述代碼中，meshgrid函數生成x、y矩陣，用於表示坐標點。u、v表示對應每個坐標點的矢量大小，在quiver函數中繪製。’xlabel’和’ylabel’設置x軸、y軸的標籤，’title’設置圖形的標題。

surf函數可繪製三維曲面圖，代碼示例如下：

[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:2);
Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2);
surf(X,Y,Z);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('surf函數繪製的三維曲面圖');

上述代碼中，meshgrid函數生成x、y矩陣，用於表示坐標點。Z表示對應每個坐標點的高度，通過surf函數繪製三維曲面圖。’xlabel’、’ylabel’、’zlabel’設置x軸、y軸、z軸的標籤，’title’設置圖形的標題。

三、繪製特殊圖形

在matlab中，還可以使用一些繪圖函數繪製特殊圖形，如餅圖、雷達圖、極坐標圖等。

餅圖可以用pie函數繪製，代碼示例如下：

data = [20 30 40 10];
pie(data);
title('pie函數繪製的餅圖');

上述代碼中，data表示每個扇形的數據大小，通過pie函數繪製。’title’設置圖形的標題。

雷達圖可以用polarplot函數繪製，代碼示例如下：

theta = linspace(0,2*pi,6);
data = [1 3 2 4 5];
polarplot(theta,data);
title('polarplot函數繪製的雷達圖');

上述代碼中，theta表示扇形角度，data表示每個角度的數據大小，通過polarplot函數繪製。’title’設置圖形的標題。

極坐標圖可以用polaraxes函數繪製，先使用polaraxes函數創建極坐標軸，再使用plot、scatter等函數進行繪製，代碼示例如下：

theta = linspace(0,2*pi,50);
rho = 2*sin(2*theta).*cos(2*theta);
ax = polaraxes();
scatter(ax,theta,rho);
title('polaraxes函數繪製的極坐標圖');

上述代碼中，theta表示角度，rho表示對應角度的數據大小，通過polaraxes函數創建極坐標軸，再使用scatter函數在極坐標繫上繪製散點圖。’title’設置圖形的標題。